• 해양환경안전학회지
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• 제27권1호
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• pp.47-52
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• 2021

최근 국제적으로 신재생 에너지 개발이 활발함에 따라 풍력발전의 비중이 확대되고 있다. 특히 고품질의 풍력자원을 이용하고 소음 피해를 최소화하기 위하여 해안에서 멀리 떨어진 해역에 대규모 풍력단지가 조성되는 추세이다. 해상에 풍력단지가 건설됨에 따라 영해나 영공 감시를 위한 레이더에 간섭을 일으키는 문제 이외에도 해상에서 육상으로 송신하는 조난통신을 간섭하는 지에 대한 분석이 필요하다. 이를 위해서 본 연구에서는 선박에서 MF 또는 HF 대역의 전자파를 송신할 경우, 선박과 육상 기지국 사이에 위치한 해상풍력 발전단지가 송신된 전자파에 대한 간섭 여부를 분석하였다. 이를 위해 대상지역을 수치지형도와 풍력발전기 CAD모델을 활용하여 주변 환경 및 해상풍력 발전단지를 전자기학적으로 모델링하였다. 파장에 비해 광범위한 지역에 대한 전파 분석이므로 고주파 분석기법이 타당하나, 적용할 고주파 분석기법을 주변해역과 지형을 간략화하여 저주파 분석기법으로 먼저 검증하였다. 해상풍력 발전단지 부근에서 송신한 신호에 대해 육상기지국에서 수신한 전력을 분석한 결과, 발전단지가 설치되더라도 거의 동일한 수준으로 전파를 수신할 수 있었다. 이는 풍력발전기가 대형 구조물이기는 하나 타워의 직경은 수 미터에 불과하므로 지향성이 없고 파장이 긴 MF 및 HF 대역에 대해서는 큰 장애물로 작용하지 않기 때문으로 판단된다.

• 한국항공우주학회지
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• 제44권5호
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• pp.399-406
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• 2016

대형 풍력터빈은 지상 전단 흐름 내에서 회전하면서 주기적인 유입속도의 변동 조건 하에 운용된다. 수직 전단흐름에 의해서 경계층 내의 유입 속도는 최고점에서 속도가 최대가 되고 최저점에서 속도가 최소가 된다. 이러한 공간적인 풍속 분포는 풍력터빈 로터의 허브와 저속회전축에서 6분력 하중에 대한 주기적인 진동을 야기한다. 본 연구에서는 수직 전단 흐름 효과를 무시한 균일 흐름장과 지상 전단 흐름효과를 고려한 두 가지 경우에 대한 공력 하중을 비교분석하였다. 계산 결과로부터 허브에서의 추력과 굽힘모멘트, LSS의 굽힘모멘트가 크게 변동하는 결과를 보여주었다. 따라서 지상 전단흐름 효과를 반영한 공력 해석이 피로 해석을 위해서 반드시 필요함을 확인하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2009년도 제40회 하계학술대회
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• pp.268_269
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• 2009

세계 각국의 풍력 발전기의 계통연계 운영 경험에 비해 아직까지 우리나라의 풍력 발전 단지에 대한 운영 경험은 매우 제한적이며, 연계 기준 수립에 대한 기초가 부족한 실정이다. 따라서 국내 계통의 특성을 고려한 연계 기준 및 최적 운영 방안의 수립을 위해서는 다양한 국가에서 적용하고 있는 풍력 발전 단지에 대한 연계 및 운영 기준에 대한 검토 및 계통 영향 평가에 대한 절차가 필요한 실정이다. 이에 본 논문은 계통운영자가 풍력발전기를 계통 연계하기 전 그 영향을 충분히 평가하여 허가 여부를 결정하거나 필요한 제어 요건을 갖출 수 있도록 풍력 발전기의 계통 연계 시 그 영향을 평가하는 절차에 대해 제안을 하였으며, 이 과정을 제주 계통 풍력발전 연계 모의 적용하였다.

• 천문학회보
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• 제45권1호
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• pp.37.1-37.1
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• 2020

Cosmic-ray protons (CRp) are efficiently produced at starburst galaxies (SBGs), where the star formation rate (SFR) rate is high. In this talk, we present estimates of gamma-ray and neutrino emissions from nearby SBGs, M82, NGC253, and Arp220. Inside the starburst nucleus (SBN), CRp are accelerated at supernova remnant (SNR) shocks as well as at stellar wind (SW) termination shocks, and their transport is governed by the advection due to starburst-driven wind and diffusion mediated by turbulence. We here model the momentum distributions of SNR and SW-produced CRp with single or a double power-law forms. We also employ two different diffusion models, where CRp are resonantly scattered off large-scale turbulence in SBN or self-excited waves driven by CR streaming instability. We then calculate gamma-ray/neutrino fluxes. The observed gamma-ray fluxes by Fermi-LAT, Veritas, and H.E.S.S are well reproduced with double power-law distribution for SNR-produced CRp and the CRp diffusion by self-excited turbulence. The estimated neutrino fluxes are <~10-3 of the atmospheric neutrino flux in the energy range of Eneutrino <~100 GeV and <~10-1 of the IceCube point source sensitivity in the energy range of Eneutrino >~60 TeV.

• 대기
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• 제31권5호
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• pp.553-562
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• 2021

The long-term trend of surface wind speed in Korea is estimated by correcting wind measurements at 29 KMA weather stations from 1985 to 2019 with physical and statistical homogenization. The anemometer height changes at each station are first adjusted by applying physical homogenization using the power-law wind profile. The statistical homogenization is then applied to the adjusted data. A standard normal homogeneity test (SNHT) is particularly utilized. Approximately 40% of inhomogeneities detected by the SNHT match with the sea-level-height change of each station, indicating that an SNHT is an effective technique for reconciling data inhomogeneity. The long-term trends are compared with homogenized data. Statistically significant negative trends are observed along the coast, while insignificant trends are dominant inland. The mean trend, averaged over all stations, is -0.03 ± 0.07 m s^-1 decade^-1. This insignificant trend is due to a trend change across 2001. A decreasing trend of -0.10 m s^-1 decade^-1 reverses to an increasing trend of 0.03 m s^-1 decade^-1 from 2001. This trend change is consistent with mid-latitude wind change in the Northern hemisphere, indicating that the long-term trend of surface wind speed in Korea is partly determined by large-scale atmospheric circulation.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2011년도 전력전자학술대회
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• pp.261-262
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• 2011

본 논문은 LCL-필터를 사용하는 대용량 풍력 발전 시스템의 간단한 능동 댐핑 알고리즘을 제안한다. L-필터, LC-필터와 비교해볼 때, LCL-필터는 비교적으로 작은 인덕터 값을 이용하여 계통 전류의 고주파를 제거할 수 있지만, 공진이 발생된다. 따라서 LCL-필터 사용 시 공진보상은 필수적이다. 본 논문에서는 추가적인 센서나 수동소자의 사용 없이 개선된 DFT 알고리즘을 이용하여 능동댐핑을 수행하는 방법을 제한했고, 시뮬레이션을 통해서 성능을 입증한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2015년도 제46회 하계학술대회
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• pp.167-168
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• 2015

신재생 에너지에 대한 관심이 계속 증가하고 있고, 국가적으로도 신재생 에너지의 비율을 점차 늘려나가는 것을 목표로 하고 있다. 특히 풍력발전은 컨버터를 이용한 대규모 계통접속이 가능하여 유럽을 중심으로 빠르게 발전하고 있다. 국내에서는 제주 지역이 상대적으로 양호한 바람의 조건으로 풍력발전의 비중을 늘릴 수 있는 최적의 장소이다. 하지만 대규모 풍력발전단지의 계통연계 시 무효전력의 변화에 따른 전압불안정이 발생할 수 있다. 따라서 본 논문에서는 제주지역의 대규모 풍력발전단지 계통연계 시, 무효전력의 변화를 관찰한다. 또한 대규모 풍력발전의 계통연계에 따른 전압안정을 위해 무효전력 예비력을 산정한다.

• 한국해양공학회지
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• 제37권6호
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• pp.273-281
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• 2023

Recently, offshore structures for eco-friendly energy, such as wind and solar power, have been developed to address the problem of insufficient land space; in the case of energy generation, they are designed on a considerable scale. Therefore, the scalability of offshore structures is crucial. The Korea Research Institute of Ships & Ocean Engineering (KRISO) developed multi-linked floating offshore structures composed of floating bodies and connection beams for floating photovoltaic systems. Large-scale floating photovoltaic systems are mainly designed in a manner that expands through the connection between modules and demonstrates a difference in structural response with connection conditions. A fluid-structure coupled analysis was performed for the multi-linked floating offshore structures. First, the wave load acting on the multi-linked offshore floating structures was calculated through wave load analysis for various wave load conditions. The response amplitude operators (RAOs) for the motions and structural response of the unit structure were calculated by performing finite element analysis. The effects of connection conditions were analyzed through comparative studies of RAOs and the response's maximum magnitude and occurrence location. Hence, comparing the cases of a hinge connection affecting heave and pitch motions and a fixed connection, the maximum bending stress of the structure decreased by approximately 2.5 times, while the mooring tension increased by approximately 20%, confirmed to be the largest change in bending stress and mooring tension compared to fixed connection. Therefore, the change in structural response according to connection condition makes it possible to design a higher structural safety of the structural member through the hinge connection in the construction of a large-scale multi-linked floating offshore structure for large-scale photovoltaic systems in which some unit structures are connected. However, considering the tension of the mooring line increases, a safety evaluation of the mooring line must be performed.

• Smart Structures and Systems
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• 제22권6호
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• pp.727-741
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• 2018

To mitigate vibrations, tuned mass dampers(TMD) are widely used for long span bridges or high-rise buildings. Due to some durability concerns, such as fluid degradation, oil leakage, etc., the alternative solutions, such as the non-contacted eddy current damping (ECD), are proposed for mechanical devices in small scales. In the present study, a new eddy current damping TMD (ECD-TMD) is proposed and developed for large scale civil infrastructure applications. Starting from parametric study on finite element analysis of the ECD-TMD, the new design is enhanced via using the permanent magnets to eliminate the power need and a combination of a copper plate and a steel plate to improve the energy dissipation efficiency. Additional special design includes installation of two permanent magnets at the same side above the copper plate to easily adjust the gap as well as the damping. In a case study, the proposed ECD-TMD is demonstrated in the application of a steel arch bridge to mitigate the wind-induced vibrations of the flexible hangers. After a brief introduction of the configuration and the installation process for the damper, the mitigation effects are measured for the ambient vibration and forced vibration scenarios. The results show that the damping ratios increase to 3% for the weak axis after the installation of the ECD-TMDs and the maximum vibration amplitudes can be reduced by 60%.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제24권2호
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• pp.15-23
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• 2019

풍력발전 시스템용 고온 초전도 (HTS) 발전기는 높은 효율과 기존 발전기에 비해 작은 크기로 제작이 가능한 이점을 가지고 있다. 그러나 고온 초전도 발전기는 높은 전류 밀도와 자기장으로 인해 HTS 계자 코일에 작용하는 로렌츠 힘에 따른 문제가 발생할 수 있다. 본 논문에서는 계자 코일 구조에 따른 750 kW 급 초전도 풍력 발전기에 대한 모듈화 된 HTS 계자 코일의 특성 분석을 다룬다. 모듈화 된 HTS 필드 코일의 구조는 3D 유한 요소법을 사용하여 얻은 전자기 및 기계 분석 결과를 기반으로 설계하였고 모듈 코일의 전자기력도 분석하였다. 그 결과, HTS 코일의 수직 자기장과 최대 자기장은 각각 2.5 T와 3.9 T로 나타났다. 지지대의 최대 응력은 유리 섬유 강화 플라스틱 재료의 허용 응력보다 작았으며, 변위는 허용 범위 이내로 발생하였다. HTS 모듈 코일 구조의 설계 사양 및 결과는 대용량 초전도 풍력 발전기 개발에 효과적으로 활용될 수 있다.